建筑结构设计

《建筑结构设计》依据我国现行的建筑结构设计规范，介绍了常见建筑结构体系的概念与设计方法。主要内容包括:建筑结构设计概论、结构极限状态及作用、单层排架结构、框架结构、框架支撑结构、剪力墙结构、砌体结构以及常见基础结构的分析与设计方法。同时，对在我国日益广泛应用的新型结构形式，如短肢剪力墙结构、板柱结构等也做了简单的介绍。为了帮助学生了解建筑结构设计的计算机辅助方法，《建筑结构设计》通过一个简单的例题，介绍了国内最常用的结构设计软件PKPM的用法。最后，还简要介绍了建筑结构施工图设计的平面表示方法和施工图设计的深度要求。《建筑结构设计》可作为土木工程专业教学用书，也可供建筑结构设计人员、建筑施工和工程监理人员参考。

本书编著特色:

结构和建筑有机联系，设计和原理紧密结合

--从实际建筑中提炼结构布置和结构体系;

--从结构体系中因出结构构件和边界条件;

--从连续结构中分解基本单元和受力途径;

--从实践向导中获取真实感知和建筑生命。

从诸多方面研究和阐述建筑结构设计

--构形、美学、历史;

--功能、环境、营造;

--材料、构件、受力;

--定性、定量、图解。

侧重于建筑结构受力分析和设计计算原理

--培育读者对结构行为和目的的领悟;

--建立读者在结构概念和机理上的自信;

--发展读者在结构布置和构件方面的感知;

--训练读者在结构分析和设计估算上的能力。

独到的四个"具有"

--具有大量的建筑实例和历史资料;

--具有丰富的精美插图和图解分析;

--具有完整的构件类型和设计程序;

--具有准确的结构原理和近似估算。

译者序Ⅰ

前言Ⅲ

第1章建筑结构概述1

1.1设计的一般决定因素6

1.1.1建筑物所处的环境6

1.1.2建筑设计问题概述7

1.1.3建筑物功能7

1.1.4防火安全措施8

1.1.5建造和经济13

1.2力学科学的早期起源15

1.3结构的几何形状22

1.4支承结构29

1.4.1作为一个整体的建筑物31

1.4.2结构体系33

1.4.3力的流程43

1.4.4尺寸效应及其经验法则46

1.5基本的结构构件49

1.5.1梁50

1.5.2楼盖和小坡度屋盖结构52

1.5.3柱53

1.5.4墙体56

1.5.5接头63

第2章基本结构概念67

2.1建筑物的荷载70

2.1.1恒载73

2.1.2活载77

2.1.3风和地震荷载84

2.1.4水和土压力荷载85

2.1.5体积变化受到约束时的荷载: 隐性荷载85

2.1.6动力荷载87

2.1.7异常荷载89

2.1.8荷载组合89

2.2静力学90

2.2.1力的性质90

2.2.2力系91

2.3梁和柱的内力102

2.3.1荷载、剪力和弯矩之间的关系104

2.3.2梁的类型: 边界条件的影响105

2.3.3荷载类型和荷载布置109

2.4截面特性115

2.4.1形心115

2.4.2截面二次矩或惯性矩118

2.5一般材料特性121

2.5.1材料的力学特性122

2.5.2建筑材料126

2.5.3材料的比较130

2.6应力和变形132

2.6.1简单应力132

2.6.2梁中应力134

2.6.3浅梁的弹性变形140

2.6.4弯曲构件概述146

2.7扭转151

2.7.1圆形截面151

2.7.2非圆闭合截面154

2.7.3开口截面154

2.8预应力155

2.8.1预应力基本概念155

2.8.2预应力原理在各类结构体系中的应用159

2.9土和基础163

2.9.1土的特性164

2.9.2基础体系166

2.9.3浅基础尺寸的确定168

习题174

第3章一般构件类型的近似结构设计177

3.1材料178

3.1.1结构钢材178

3.1.2结构木材181

3.1.3钢筋混凝土188

3.2梁的设计194

3.2.1钢梁197

3.2.2钢板梁210

3.2.3木梁213

3.2.4组合木梁224

3.2.5钢筋混凝土梁229

3.2.6预应力混凝土梁247

3.2.7钢材和混凝土的组合梁254

3.3受拉构件的设计257

3.3.1单个结构型钢和组合钢构件257

3.3.2圆钢、方钢和扁钢262

3.3.3钢缆263

3.3.4木受拉构件264

3.4柱和梁柱设计265

3.4.1钢柱270

3.4.2木柱281

3.4.3钢筋混凝土柱286

3.5连接的设计295

3.5.1钢材的连接298

3.5.2木材的连接312

3.5.3钢筋混凝土的连接314

3.6简单钢筋混凝土柱和墙基础的设计315

习题322

第4章建筑物的侧向稳定330

4.1侧向荷载作用330

4.1.1风荷载333

4.1.2地震荷载342

4.1.3荷载组合359

4.2建筑物受到侧向力作用的反应362

4.2.1水平或倾斜建筑面的隔板效应363

4.2.2建筑物的侧移369

4.2.3竖向抗侧力结构的侧向力分布380

4.2.4倾覆393

4.3水压力和土压力荷载: 地下室墙和挡土墙395

4.3.1地下室墙398

4.3.2挡土墙401

习题406

第5章框架、拱和桁架409

5.1框架409

5.1.1引言409

5.1.2一般设计考虑412

5.2矩形框架419

5.2.1单层单跨框架419

5.2.2单层多跨框架446

5.2.3多层刚性框架457

5.2.4空腹桁架460

5.3斜框架461

5.3.1一般结构概念简介462

5.3.2住宅建筑中的坡屋顶结构468

5.3.3山墙形框架结构477

5.4拱484

5.4.1历史发展486

5.4.2拱在荷载作用下的反应491

5.4.3普通拱的初步设计503

5.4.4小型砌体拱507

5.5桁架510

5.5.1基本的桁架特性511

5.5.2普通桁架的初步设计517

5.6大跨度骨架结构527

5.6.1悬臂结构527

5.6.2梁式建筑物532

习题537

第6章空间构(网)架541

6.1空间构(网)架的发展542

6.2简单的单层空间构(网)架545

6.2.1案例545

6.2.2空间静力学概述548

6.3多层空间构(网)架556

6.3.1设计需考虑事项556

6.3.2空间网架平板屋盖570

6.3.3平板双层空间网架的近似设计573

6.3.4其他双层空间网架582

习题585

第7章折板结构587

7.1折板结构的类型588

7.2一般混凝土、钢、木折板屋盖的结构设计592

习题606

第8章壳体结构607

8.1薄壳和骨架式壳体结构概述608

8.1.1自然界里的曲面结构608

8.1.2建筑中曲面结构的发展610

8.1.3面的分类623

8.1.4薄膜力627

8.1.5壳体结构的特征629

8.1.6壳体的材料632

8.2筒形壳体642

8.2.1筒形壳体的类型643

8.2.2圆筒形壳体中的薄膜力647

8.2.3筒形壳体的近似设计649

8.2.4筒形网格结构659

8.2.5非对称壳式梁662

8.3薄壳和骨架式圆屋顶663

8.3.1圆屋顶的类型663

8.3.2球形圆屋顶薄壳的薄膜力672

8.3.3薄壳圆屋顶的结构性能676

8.3.4混凝土薄壳圆屋顶的近似设计680

8.3.5骨架式圆屋顶的近似设计684

8.3.6其他形状穹顶的近似设计689

8.4双曲线抛物面692

8.4.1双曲线抛物面的形状693

8.4.2薄膜力分析699

8.4.3支承结构系统703

8.4.4双曲抛物面扭壳的结构性能和近似设计705

8.5其他壳体的形式714

习题721

第9章悬挂式屋盖结构723

9.1一般准则725

9.1.1稳定考虑726

9.1.2拉力锚固726

9.1.3材料730

9.1.4荷载735

9.2单索736

9.2.1横向荷载作用下索的反应738

9.2.2径向荷载作用下索的反应753

9.2.3预拉索757

9.2.4动力特性759

9.3索梁和索桁架761

9.4索支承屋盖结构764

9.4.1单柱和多柱索支承梁765

9.4.2斜拉桥767

9.4.3斜拉屋盖结构769

9.5简单悬挂式屋盖780

9.5.1引言780

9.5.2双层简单悬挂式屋盖784

9.6预应力薄膜和索网785

9.6.1边支承马鞍形屋盖结构786

9.6.2拱支承鞍形面结构和柱支承锥形面结构788

9.6.3鞍形预应力薄膜的近似设计794

9.6.4边缘构件的近似设计799

9.7杂交张拉面结构805

9.8充气结构809

9.8.1气承结构810

9.8.2充气结构830

9.8.3其他柔性壳结构833

9.9典型薄膜结构的屋面细部833

9.10受拉基础836

习题838

第10章高层建筑结构843

10.1高层建筑结构体系概述847

10.1.1基本概念847

10.1.2结构效能的考虑851

10.2高层建筑结构中力的传递853

10.3高层建筑结构基本性能855

10.4一般高层建筑结构简要概述858

10.4.1基本结构858

10.4.2新一代高层建筑结构867

附录A结构设计用表873

附录B部分习题的答案898

参考文献901

索引907

书后原文注释923